污水管道工程中深基坑支護與管線保護研究

趙銳，馬鵬強，程東風(fēng)

（中國水利水電第十四工程局有限公司，昆明650041）

1 引言

明挖法是直接在地下工程施工區(qū)域進行露天開挖并支護，之后在開挖處施工地下結(jié)構(gòu)，完工后再進行覆蓋，恢復(fù)地貌的方法[1]。明挖法是管道工程中最基本和最常用的施工方法，具有施工作業(yè)面多、速度快、工期短、易保證工程質(zhì)量和工程造價低等優(yōu)點，但由于對城市生活干擾大，對周圍環(huán)境破壞大等缺點，使其應(yīng)用受到了限制[2]。目前，我國在大面積的深基坑邊坡支護、管線房屋保護等方面取得巨大了進步，明挖法也在許多管道工程中得到了非常廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合廣州市白云區(qū)南村村、槎龍村2 個采用明挖法的污水管道改造工程，針對其中深基坑支護及管線保護的問題和難點制訂施工方案和措施。

2 工程背景

本工程位于廣州市白云區(qū)的城中村，附近主要建筑物多為居民樓、工廠廠房等，生活污水、工業(yè)廢水較多。主要施工內(nèi)容包括舊路面的破除、基坑支護、基坑開挖、供水管和截污管施工、泵站施工、基坑回填及路面恢復(fù)等施工內(nèi)容，部分基坑開挖深度超過5m，危險性較大。

場區(qū)地處廣花沖積平原，地層巖性從上到下分別為素填土、粉質(zhì)黏土、泥質(zhì)粉砂巖，基坑與居民樓最近距離1.75m。根據(jù)設(shè)計提供的物探報告及現(xiàn)場探挖情況，施工部位存在通信光纜和電力管線。本工程中基坑開挖深度超過5m 的工程如表1 所示。

表1 深基坑分項工程情況表

3 施工難點及對策

基坑周圍的建筑物密集，距離較近，因此，房屋的沉降控制是施工中的難點。提出如下對策：（1）基坑隨挖隨撐，及時抽排基坑內(nèi)積水，到底后立即墊層施工；（2）及時監(jiān)測基坑周邊，保障基坑周邊建筑體的安全。

由于地下管線分布復(fù)雜，因此，對管線的保護也是施工中的難點，現(xiàn)提出對策如下：（1）相關(guān)部門詳細核對管線分布資料，嚴防遺漏管線；（2）人工管線挖溝槽和孔洞，揭露管線位置；（3）監(jiān)控鋼板樁、地表變形情況和程度，及時采取加固措施防止管線位移。

4 深基坑支護技術(shù)與施工要點

常用的深基坑支護技術(shù)包括旋噴樁支護噴射注漿、鉆孔灌注樁支護、內(nèi)支撐梁支護等[3]。通過對現(xiàn)場環(huán)境的研究，選擇鋼板樁支護技術(shù)對基坑和污水管進行支護，同時采用高壓旋噴樁技術(shù)加固土體并保護房屋[4]。

4.1 鋼板樁支護基坑施工要點

在本工程中，主要采用9m、12m 的拉森Ⅲ鋼板樁+鋼管作為基坑臨時支護；4.0～5.5m 的基坑采用9m 拉森鋼板樁+203mm×8mm 鋼管支撐進行支護；5.5～8.5m 的基坑采用12m 拉森型鋼板樁+φ299mm×8mm 鋼管支撐進行支護。

鋼板樁施工是污水管道改造過程中最重要的工序之一，是施工支護和安全的保障，在施工中過程中要注意以下要求：（1）打樁前應(yīng)先熟悉地下管線、構(gòu)筑物的分布情況，準(zhǔn)確放出支護樁的中線；（2）打樁過程中，需使用全站儀控制垂直度。當(dāng)樁有傾斜時，用拉齊方法調(diào)正，不能調(diào)正的拔起重打[5]；（3）壓樁過程中，要隨時檢查樁身的垂直程度，如果發(fā)現(xiàn)有位移、傾斜的現(xiàn)象，及時采取措施；（4）采用振動錘拔樁；（5）拔樁完成后，必須及時回填拔樁后的樁孔。

4.2 高壓旋噴柱施工要點

本工程地質(zhì)勘察報告表明，工程鉆孔點的土質(zhì)為素填土、淤泥土、泥砂巖和紅砂巖，需采用高壓旋噴樁。施工時應(yīng)注意以下要點：（1）打樁注漿水泥的規(guī)格、質(zhì)量需經(jīng)有資質(zhì)的第三方檢驗合格并同時滿足設(shè)計要求；（2）開鉆前進行射水試驗，開鉆后射水壓力應(yīng)逐漸增加，防止噴嘴被堵；（3）鉆孔通過現(xiàn)場驗收合格后，再進行高壓噴射注漿；（4）開旋噴參數(shù)應(yīng)按設(shè)計參數(shù)執(zhí)行，噴漿壓力＞20MPa，提升速度20cm/min，旋轉(zhuǎn)速度為16～20r/min；（5）第一根鉆桿離地后，壓漿停止，為避免造成旋噴樁頂部凹穴，提升鉆桿到樁頂設(shè)計標(biāo)高時，進行低壓補噴，待壓力下降后，迅速拆除鉆桿；（6）噴射注漿完成后，需向孔內(nèi)持續(xù)灌漿，直至漿面穩(wěn)定為止[6]。

5 管線保護措施

本工程施工范圍內(nèi)市政管線種類多、數(shù)量大、與新建管道有較多交叉，施工前應(yīng)認真調(diào)查地下管線，掌握線路的種類、走向、埋深等具體情況，及時聯(lián)系有關(guān)部門，提前做好保護、加固等工作。根據(jù)施工現(xiàn)場遇到的實際問題，總結(jié)對管線保護的經(jīng)驗，提出以下措施：（1）為了不損壞原有的地下管線，需人工探溝開挖。開挖途中，遇到不可切斷、不能遷移的管線，采用懸吊技術(shù)保護管道不受損。（2）對于施工道路下各種地下管線，當(dāng)管線上覆土厚度較小或施工荷載大于管線保護設(shè)計荷載時，采用厚鋼板鋪管線上方地面進行保護。（3）對管槽內(nèi)裸露管線進行沉降和水平位移監(jiān)測，定期向管線管理單位提供沉降觀測資料，管線位移超出允許值時，立即進行加固處理。

6 結(jié)語

深基坑的開挖與支護技術(shù)是整個污水管道工程施工的重要環(huán)節(jié)。施工時，施工人員應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)與周邊環(huán)境等情況，科學(xué)選擇支護技術(shù)，保障深基坑施工的順利進行，提升基坑的穩(wěn)定性，同時保護地下管線，奠定良好工程質(zhì)量的基礎(chǔ)。